Forum de la petite hydroélectricité

Bonjour à tous
J'ai besoin de vos lumières !je viens de demander des devis pour la fourniture d'un groupe hydraulique et d'un verin pour la manoeuvre d'une vanne de garde de la chambre d'eau de ma machine hèlice axe vertical et surprise !
Deux propositions très différentes malgrè un ''cahier des charges'' identique ,technique et financière.
N'ayant pas les connaissances techniques suffissantes je vous demande votre ,vos avis sur ce sujet; voici quelques données vous permettant d'y voir plus clair .
En mode de fonctionnement normal controle de la vanne par l'automate
En cas d'arrèt d'urgence coupure secteur ou défaut, descente gravitaire de la vanne afin de securiser l'arret de la machine pales fixes distributeur réglable( controle par verin et accu existant pour les distributrices)
Caractéristiques de la vanne : H 2500 mm, L4140 mm, poids estimé 1200 Kg( à lester si besoin ) ,course 2500 mm,glissières PE Nofrix coef frottement 0.4.
D'après mes calculs: Poussée hydrosta environ 13000 daN ,force de levage 7200 daN pour une hauteure d'eau amont 2300 aval 0
chute 2m90 debit machine 4.7m3:
Proposition 1: verin 120 x 80 course 2500 brides chappe ... centrale hydrau 80 l moteur 705Kw pompe engrenages y compris accessoires mano filtre distributeurs et tuyauteries le tout :5640 € Ht
Prosition 2: verin 80 x 50 course 2500 sans bride .... centrale hydrau 30 l moteur 2.2 Kw pompe etc sans tuyauteries :3400 € Ht

Voila le verin 120 x80 est il surdimensionné ou l'autre sous ? reservoir 80 ou 30 l ce dernier me parait faible au vu du volume du verin ?

merci de vos réponses qui m'aideront dans mon choix
Pacquetet

Pour le vérin, s'il travaille en poussant (je pense que c'est le cas), il faut vérifier la tenue au flambage de la tige. Il m'est déjà arrivé que certains fournisseurs oublient de le faire !!!
Données nécessaires au minimum : effort, course, et mode de fixation des extrémités.
Pour 7200 daN et 2500 mm de course, une tige de diamètre 50 mm peut être un peu juste, mais à confirmer suivant le mode de liaison du vérin.

Bonjour,

ayant réalisé plusieurs vannages, dimensions similaires, mais avec vérin inversé (le fond du vérin est vers le bas), après calculs, j'ai été conduit à utiliser des vérins Ø 100 x 70 x 3000.
Pourquoi les vérins ont-ils été posés ainsi :
- la pression d'huile nécessaire est sensiblement identique à la montée et à la descente.
- dans le cas d'une vanne de décharge, la tige du vérin est toujours cachée et à l'abri d'un "accident"
- la vanne et la tige du vérin sont parfaitement guidées par les deux cornières reprenant les efforts pour lever la vanne.
- le corps du vérin est solidement fixé sur le bâti de vanne et la tige du vérin est guidée en haut et bas et travaille donc dans les meilleurs conditions possibles - voir dans un aide mémoire de résistance des matériaux la résistance au flambage.
Le point où la tige ne travaille pas dans de bonnes conditions est quand la vanne est complètement levée, mais là, il n'y a plus que le poids de la vanne à prendre en compte.
- le rapport des diamètres retenus - 100 et 70 mm - conduisent à la même vitesse de travail et sensiblement à la même pression d'huile à l'ouverture et à la fermeture.

Le coefficient de frottement retenu - 0,4 - me semble faible au démarrage.

Déterminé sur une des vannes en photo : le coefficient de frottement fer/fer lors du décollage de la vanne à l'ouverture est supérieur à 0,7.

Sauf cas particulier où il est nécessaire de refroidir l'huile, on prend typiquement comme volume du réservoir deux fois le volume du ou des vérins :
cas 1 : 28 x 2 = ± 56 litres.
cas 2 : 13 x 2 = ± 26 litres.

Pour le type de vanne de garde que vous voulez réaliser, ne pas utiliser des distributeurs qui, s'ils fonctionnent rarement, peuvent se bloquer, mais des électrovannes.

La puissance du groupe à retenir est fonction de la pression de travail maximum - ne pas dépasser 160 bars - et de la vitesse de fonctionnement souhaitée. (temps pour ouvrir ou fermer)

Exemples :

Bonsoir,

Par expérience , les "packages" sont toujours plus cher qu'un achat séparé.

A titre perso j'achète toujours les vérins neufs, car on ne trouve quasiment jamais le bon en occasion. Je me sers chez Euromat mais il y en a bien d'autres et parfois des moins chers (dernier acheté 80/40 Lg 2000 env 530 €)

Pour la centrale j'utilise asse souvent de la récupération ebay il ya quelques années, le bon coin maintenant où l'on trouve des ensembles réservoir, moteur + pompe + filtre retour + limiteur pression à partir de 200 €.
Concernant les electrodistributeurs, si je peux je ne les achète pas car la aussi le schéma est rarement le bon, et je monte des electrodistributeurs à clapet ( electrovannes) car en effet tout ce qui est à tiroir présente deux inconvénients
1) ce n'est pas étanche 100% donc la vanne peut bouger si elle est en l'air
2) Cela peut se gripper

Pour votre utilisation, si le groupe ne set que pour une vanne, vous pouvez utiliser pour la montée, la pompe en direct avec un clapet antiretour sur la ligne et un maintien par une électrovanne à manque de tension montée en dérivation ( pour la descente) qui laissera passer l'huile si pas de tension (pb réseau), ou sur commande de l'automatisme.

Selon la distance le poste flexible peut être important.

Cdt

TG

?

Bonjour,

un micro micro micro tableur pour calculer ses vérins :
Bien que les groupes hydrauliques travaillent sans problèmes à 250 bar, j'aime bien brider à 120 bar, pour soulager un peu la mécanique, et avoir un peu de réserve au cas où les choses se passent à l'insu de mon plein gré

Avec votre proposition 1 : à 120 bar, un vérin de 120 * 80 * 2500 tire 7.5 t et pousse 13.5 t, sans problème de flambage

Avec la proposition 2 : à 120 bar, un vérin de 80 * 50 * 2500 tire 3.6 t et pousse 6 t mais flambe à 4 t tige complètement sortie

Donc :

=> Si vos vérins sont montés tige en bas, et tirent la vanne vers le haut, la proposition 1 semble intéressante, avec de la marge de sécurité, alors que la 2 ne fonctionnera qu'à 250 bar, sans aucune marge de sécurité

=> Si vos vérins sont montés tige en haut (montage de M. Perret), la proposition 1 semble alors sur-dimensionnée, et la 2 ne fonctionnera pas (flambage)

Donc personnellement je trouve que la proposition 2 est limite limite !

En plus, vous parlez d'ajouter éventuellement du lest : si c'est le cas il faudra que les vérins suivent.
Enfin une question : comment montez-vous vos glissières PE Nofrix ? le montage doit être à la fois résistant (pression, cisaillage), et permettre la dilatation du PE différente de celle du support acier (par exemple 13 mm de dilatation sur une glissière téflon de 2 m sur une variation de T° de 40 °C)
J'avais essayé avec plusieurs morceaux de glissières courts (50 cm) et imbriqués avec jeu, pour empêcher le passage de l'eau : trop compliqué et fragile. Les règles en bronze n'apportant pas grand chose, j'ai maintenant renoncé au matériau antifriction, et j'utilise simplement un glissement acier sur acier.

à+ dB-)

Bonsoir Christophe,

En cas d'arrèt d'urgence coupure secteur ou défaut, descente gravitaire de la vanne afin de securiser l'arret de la machine

On en a déjà parlé sur le forum et compte tenu de ta chute (2,90 m) et du coup, d’une forte aspiration, à moins d’y ajouter plusieurs tonnes de lest, la fermeture par gravitaire ne fonctionne pas forcément. De plus, ce rajout de lest va, par obligation, forcer sur les vérins ou sur les crémaillères suivant le cas donc, c’est plus du bricolage qu’un fonctionnement sur et fiable.

Pour fermer ces vannes de garde automatiquement et sans apport d’électricité (coupure ERDF), je pense qu’il n’y a pas trop le choix, dans le circuit hydraulique il n’y a que 2 options :
- Soit rajouter une (ou deux) bonbonne de 100 bars d’azote.
- Soit installer un moteur 24 volt alimenté par des batteries.

@ + Paul

Bonjour,

je ne pense pas que le lest soit du bricolage : question fiabilité, un simple poids vaut largement tous les mécanismes, et surtout des bouteilles d'azote comprimé ou des batteries : le jour où la gravité passera à zéro, on aura d'autres problèmes que nos centrales

Cette vanne est très large et peu haute, et si on pousse vers le bas avec un seul vérin au milieu sans prendre de précautions, un jour ou l'autre elle va se mettre de biais et rester coincée en arcboutement.

Première solution pour forcer la descente d'une vanne toute en largeur et sans la lester, casser sa tirelire :

- utiliser 2 crémaillères latérales commandées par un arbre commun et un moto-réducteur : solution à l'ancienne, largement éprouvée, aujourd'hui chère
- utiliser 2 vérins hydrauliques latéraux synchronisés : soit asservis (complexe), soit avec des vérins à 2 tiges hydrauliquement en série
- utiliser à la rigueur un seul vérin au centre, mais avec des galets latéraux (roues de wagonnets) sur la pelle de vanne pour éviter sa mise en biais

Deuxième solution, lester et définir "finement" le mode de fonctionnement de la vanne ...

- lester la base de la vanne, ou construire dès le début une vanne lourde (pelle épaisse), plutôt que rajouter ensuite du lest
- concevoir le point d'ancrage pour que la vanne pende bien droite
- une descente de vanne avec la pleine hauteur d'eau d'un coté et rien de l'autre coté n'est pas réaliste. L'effort est en réalité moindre, j'ai vu dans plusieurs cas, en fin de fermeture de vanne, une hauteur d'eau aval égale à au moins la moitié de la hauteur amont. C'est à calculer ou estimer en fonction du volume d'eau entre la vanne et la turbine, la consommation de la turbine, la vitesse de descente de la vanne, etc... on peut gagner de ce coté
- essayer éventuellement des glissières en matériau anti-friction ? Pas évident, voir plus haut le problème de la dilatation, une vanne hors d'eau pouvant passer de -20°C à °40 °C (dans les Vosges), personnellement j'ai laissé tomber.
- au niveau conception, laisser de la place pour fixer ultérieurement des galets de roulement latéraux, si besoin. Evidemment des galets sans roulements à billes, avec juste une bague bronze. Quand on fait les calculs d'arcboutement, on voit que ces galets peuvent avoir à supporter plusieurs tonnes de poussée dans le cas de la vanne ci-dessus : cas classique où une bête branche vient se coincer dans une glissière, sur un seul coté de la vanne ... Ces galets sont nécessaires uniquement si on prévoit une aide à la descente au moyen du vérin central, commandé avec un limiteur de pression séparé sur le circuit descente (avec à ce moment réserve d'énergie hydraulique ou électrique).
- avoir conscience que quoi qu'on fasse, le jour ou une pierre ou un arbre mort vient se coincer sous la vanne, elle ne descendra pas !

On peut ainsi optimiser (doux mot) le dimensionnement, en conservant quand même une marge de sécurité

A noter comme réserve d'énergie : plutôt qu'utiliser un accumulateur ou des batteries, j'ai pensé utiliser une masse suspendue à un vérin hydraulique ( le tout derrière une cage grillagée bien sûr, ne pas dormir dessous ), mais je n'ai pas encore testé cette idée.

Remarque aussi : une vanne de quelques tonnes suspendue en hauteur représente un danger considérable, en cas de travaux bief à sec, surtout avec une commande par flexibles hydrauliques. Peut être placer le limiteur de débit juste à la sortie du vérin, pour freiner la chute en cas de rupture de flexible ?
dB-)

Bonsoir,

Pour DB oui ça marche bien le vérin inversé, . La première fois que j'ai découvert cette solution, j'étais un peu septique mais au final après 8 ans d'utilisation, c'est super.
- Pas de contrôle régulier comme avec les accus
- On peut le mettre là ou l'on veut.
- Entretien quasi nul.


J'ai automatisé une vanne L = 6 m H = 2 m que j'ai lesté et qui me donne entière satisfaction. A l'origine il y avait un système avec deux vis une de chaque coté reliées par un axe unique de manœuvre, deux moteurs, un pour la montée , un autre pour la descente, le tout avec des sécurités type disjoncteur thermique.

Comme le système vieillissait, j'ai installé deux vérins , j'ai lesté la vanne et installé une roulette à chaque angle pour éviter la mise en travers.
Cela fait 3 ans et pas un seul blocage. La vanne se referme quelle que soit la configuration y compris quand la Garonne est en crue.